皮膚上的守護神——皮膚菌群

皮膚是人體最大的器官，皮膚也是機體與環境接觸的主要界面，也是無數微生物的家園。2007年，一項發表在《PNAS》上的文章首次報道了科學家對生活在人體皮膚上的細菌的詳細調查結果，研究人員在人體皮膚上一共識別了182種不同的細菌滋生。有些細菌常年存活在人的皮膚上，約佔總數的54.4%，主要為丙酸桿菌、棒狀桿菌、葡萄球菌和鏈球菌等，而有些細菌則是偶爾造訪一下我們的皮膚。

最近的一項研究發現，儘管經常遭受外界擾動，比如經常接觸其他人、衣服和環境，但是每個人並沒有從環境中獲得流行的微生物，相反保持各自獨特的微生物特徵，在一段時間後保持相對穩定。然而，皮膚微生物群落的穩定性在不同個體之間以及微生物物種之間表現出明顯的差異。

皮膚的不同部位微生物的種類也不盡相同。腋窩和額頭上微生物的數量很多，可種類相對較少；相反，手掌和前臂上的微生物相對較少，但種類非常豐富。女人和男人手掌的微生物也明顯不同，同時研究也發現生活在我們左手上的微生物和右手上的微生物也有明顯不同。其實，人類手掌皮膚上的微生物遠比我們想像的複雜，手掌上的微生物也易於在觸摸物體的過程中轉移到物體表面。2010年，美國一研究團隊在研究皮膚微生物的過程中發現，電腦鍵盤上遺留的皮膚微生物群落與使用者指尖的皮膚微生物群落之間存在極高的相似性，同時電腦滑鼠上遺留的皮膚微生物群落與使用者手掌的微生物存在很大的相似性，而與非使用者的差異很大。該項研究也首次證明了人類皮膚微生物組的群落結構在不同個體間存在顯著差異，且在個體內又存在較強的穩定性，意味著我們每個人可能有一個獨特的「微生物指紋」，這一發現也為法醫學鑒定提供了新的可能發展方向。在該研究成果發表後不久，美劇《犯罪現場調查之邁阿密篇》就加入了一個使用微生物取樣鑒定的情節。但是，這些研究還很基礎，若要在法庭上站穩腳跟還需要更加深入的研究。

我們皮膚上的微生物大多是無害的，有的甚至還有益健康。不過也有一些微生物與皮膚疾病有關，比如痤瘡、銀屑病和濕疹。也有很多研究報道，皮膚微生物菌群的變化影響著我們的健康。

皮膚微生物組能夠顯著影響機體的免疫力，皮膚共生菌能夠與皮膚內的免疫系統進行互作，進而引起相應的免疫應答。2012年，美國國立衛生研究院的研究人員將人體皮膚共生微生物表皮葡萄球菌移植到無菌小鼠身上，小鼠定植這種微生物以後皮膚中的免疫細胞能夠產生一種防止有害微生物感染的細胞信號分子。研究人員隨後用一種寄生蟲感染未移植和移植了表皮葡萄球菌的無菌小鼠，結果發現未移植的無菌小鼠不能產生有效的免疫反應來抵抗寄生蟲的感染。這一結果表明表皮葡萄球菌能夠在不引起炎症的情況下增強機體對特定病原體的免疫力，生活在皮膚上的細菌可能有助於保護人體免受感染。

加州大學洛杉磯分校的研究人員以痤瘡（也就是俗稱的「青春痘」）作為疾病模型，研究了皮膚上的微生物群對宿主代謝的影響。研究發現，痤瘡患者皮膚微生物群的轉錄譜與健康人群有明顯差別，痤瘡病人皮膚上的痤瘡丙酸桿菌的維生素B12生物合成通路顯著下調。研究人員預示假設宿主的維生素B12調節皮膚微生物群的活性，與痤瘡發生有關。為了驗證這一假設，研究人員分析了健康受試者補充微生物B12以後的皮膚菌群，結果表明，微生物B12的補充改變了皮膚微生物群的轉錄譜，抑制了痤瘡丙酸桿菌中微生物B12生物合成相關基因的表達。服用微生物B12一周後，部分受試者也出現了痤瘡。這些研究說明改變人臉上的皮膚菌群，影響細菌的基因活性，可能引發痤瘡。

特應性皮炎被視為濕疹中最難治的一種，研究人員通過動物實驗發現皮膚上金黃色葡萄球菌異常增殖，打破正常的菌群平衡，就會導致特應性皮炎的發生。研究人員通過基因操作培育出患上特應性皮炎的實驗鼠，發現實驗鼠出生後2-3周皮膚細菌還富有多樣性，但是出生4周後，就開始大量檢測出金黃色葡萄球菌，最終，金黃色葡萄球菌和棒狀桿菌佔據了皮膚表面細菌的大部分。讓患有特應性皮炎的實驗鼠服用對金黃色葡萄球菌有效的抗生素之後，皮膚菌群像正常實驗鼠一樣出現多樣化，炎症消失，但是停止服用抗生素兩周後又出現特應性皮炎。

頭皮屑是一種常見的頭皮病症，全世界近50%的人正遭遇頭皮屑的困擾。健康的頭皮生態環境存在三大平衡：油脂平衡，菌群平衡和代謝平衡。當頭皮油脂分泌失衡，頭皮就會變得油膩；當頭皮菌群失衡時，大量有害菌滋生，出現頭癢；而頭皮角質層代謝過快，則脫落形成頭皮屑。最近，研究人員發現，頭皮屑的嚴重程度與頭皮上的微生物密切相關。頭皮上最豐富的細菌物種是丙酸桿菌和葡萄球菌，這兩個物種彼此相互抑制，對健康的頭皮微環境產生巨大影響。當有頭皮屑存在時，附近頭皮的丙酸桿菌數量會下降而葡萄球菌數量會上升。因此，通過調節頭皮上的細菌平衡，特別是加強丙酸桿菌，抑制葡萄球菌可能成為減少頭皮屑的解決方案。

皮膚表面的細菌在體味的產生過程中也起著非常重要的作用。事實上，如果沒有細菌，人體分泌的汗液對於人鼻子而言是無味的，因此皮膚上的微生物群落在產生每個人特異性的體味上發揮著關鍵性作用。皮膚微生物代謝人體分泌的汗液產生不同的可揮發性的有機化合物也決定了對蚊子不同的吸引力（這也許就是所謂的「臭味相投」）。不同的蚊子會喜歡身體不同的部位，因為皮膚不同部位微生物組成不一樣，產生的氣味分子也不盡相同。甘比亞瘧蚊是在瘧疾傳染中發揮重要作用，吸引它們的氣味不是來自我們的腋窩，而是來自手和腳。荷蘭瓦格寧根大學的一研究小組收集了48名男性志願者左腳的氣味，然後讓甘比亞瘧蚊進行選擇。結果發現，對蚊子吸引力強的志願者，左腳皮膚表面細菌種類少，而且比較相似，主要包括纖毛菌、放線菌、葡萄酒菌和戴爾福特菌；而不易吸引蚊子的志願者左腳皮膚表面細菌種類繁多，包括多種貪噬菌。蚊子叮咬不僅令人瘙癢，還易傳播疾病，了解蚊子喜好與皮膚細菌之間的關係看來對於健康以及預防一些疾病的傳播具有重要意義。

皮膚菌群與我們的健康息息相關，隨著研究的繼續，一定會有更多更有意思的結果被發現。為了我們的健康，善待我們的皮膚，雖然有研究表明皮膚菌群在一段時間內能保持相對穩定，但是抗菌香皂，抗菌洗手液，抗菌毛巾的長期使用也可能造成不可挽回的後果。

圖片來自網路

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